Оптимизация технологических процессов органического синтеза. Бочкарев В.В. - 64 стр.

UptoLike

Составители: 

64
4.1.3. Системы необратимых параллельных и последовательных ре-
акций
Рассмотрим две типичные схемы
A
R
S
T
r
1
r
3
r
2
A
R
S
r
1
r
3
r
2
где в каждой из реакций вторые реагенты могут отсутствовать, быть
одинаковыми или разными. Обе схемы дают однотипное уравнение
дифференциальной селективности:
1
1
3 1
1 3
РИС
1 2
2 1
1
1
n n
i
A A
R R ,
n n
i
k k C
r r
r r
k k C
. (4.9)
При X
A
= 0 селективность не стремится к единице из-за вклада па-
раллельного пути превращения, но при
1
A
X

она превращается в
нуль, как это имеет место для последовательных реакций.
При малых степенях конверсии, когда концентрация промежуточ-
ного продукта низка, основной вклад в зависимость селективности от
степени конверсии дает параллельный путь превращения. При этом, как
было рассмотрено выше, в зависимости от порядков реакций 1 и 2 могут
встретиться 3 случая. С увеличением степени конверсии исходного реа-
гента, возрастает концентрация промежуточного продукта, соответст-
венно возрастает вклад в изменение селективности процесса последова-
тельного пути превращения промежуточного продукта в побочные. Это
приводит к снижению селективности процесса по промежуточному
продукту, по сравнению с необратимой параллельной реакцией. В част-
ном случае, если порядок реакции 2 выше порядка реакции 1, то при
определенном соотношении констант скорости можем иметь кривую
селективности с максимумом.
В любом случае последовательный путь превращения промежу-
точного продукта в побочные определяет то, что на кривой зависимости
выхода от степени конверсии всегда имеется максимум. Таким образом,
проводя такого типа процессы, чтобы достичь максимального выхода
промежуточного продукта R, необходимо ограничивать степень конвер-
сии исходного реагента.
Характерные зависимости селективности и выхода от степени
конверсии, для вышеупомянутых 3-х случаев приведены на
рис. 4.8 4.10.
Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)